摘要:隨著我國燃?xì)夤I(yè)的迅猛發(fā)展,燃?xì)庖呀?jīng)成為了我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中最重要的能源之一。由于城市天然氣具有易燃、易爆的特點(diǎn),一旦發(fā)生泄漏,極易造成火災(zāi)、爆炸等惡性事故,造成人員傷亡,極大地考驗(yàn)了消防救援隊(duì)伍的應(yīng)急處置能力。文章結(jié)合近年來燃?xì)庑孤┍ㄊ鹿氏谰仍幹冒咐?,梳理分析事故的?zāi)害特點(diǎn)和處置經(jīng)驗(yàn),并對事故處置的難點(diǎn)及要點(diǎn)做分析,以供此類事故救援參考。
關(guān)鍵詞:消防;搶險(xiǎn)救援;燃?xì)庑孤?處置要點(diǎn)
一、緒論
(一)研究背景
近年來,全國天然氣供給體系發(fā)展迅速,基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)完善。截至2019年底,全國建成干線輸氣管道超過8.7萬千米,一次輸氣能力超過3500億立方米/年,年天然氣表觀消費(fèi)量3067億立方米[1]。至2020年底,天然氣干線輸氣管道總里程達(dá)到10萬千米,一次輸氣能力超過4000億立方米/年,天然氣占能源消費(fèi)比重從2015年的5.9%提高到10%[2]。就上海燃?xì)獍l(fā)展來看,上海外環(huán)線和郊環(huán)線,逐步分段敷設(shè)天然氣高壓輸配管道,并與浦東地區(qū)在線運(yùn)行的東海天然氣高壓輸配管道連接,形成總長約700多千米的上海天然氣主干管網(wǎng),并由此發(fā)散出輻射全市的14000千米中、低壓管網(wǎng)天然氣輸送管網(wǎng)。據(jù)《上海市能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》計(jì)劃,2020年全市天然氣消費(fèi)量增加到100億立方米左右;據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,2020上半年全市居民天然氣消費(fèi)需求已經(jīng)同比上升了10%。
但是,燃?xì)膺\(yùn)輸管道及使用設(shè)備容易受到老化、腐蝕和各種外力的影響造成燃?xì)庑孤?。在城市燃?xì)飧咚侔l(fā)展和燃?xì)庑孤┦鹿什粩喟l(fā)生的背景下,消防救援隊(duì)伍如何安全高效處置燃?xì)庑孤┦鹿?,有效確保人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,已成為社會(huì)普遍關(guān)注的問題。
(二)研究目的及意義
隨著城市燃?xì)饨ㄔO(shè)的不斷推進(jìn)、居民燃?xì)庀M(fèi)需求不斷增加,各類燃?xì)庑孤┦鹿室膊粩喟l(fā)生。據(jù)相關(guān)報(bào)道,2019年全國燃?xì)馐鹿?22起,其中室內(nèi)燃?xì)馐鹿?63起,室外燃?xì)馐鹿?59起,共造成63人死亡、585人受傷。
歷年來典型燃?xì)庑孤┦鹿视校?010年大連市某小區(qū)煤氣爆炸事故,造成2死12傷,事故發(fā)生房間的陽臺墻體和地板全部被掀開,2、3、4樓被貫通[3];2011年北京市朝陽區(qū)某小區(qū)燃?xì)庾詺⒕椋詺⒄咴邳c(diǎn)燃燃?xì)夂髩嫎?,造?名消防指戰(zhàn)員和2名群眾受傷;2013年瀘州市某商城燃?xì)夤艿辣ㄊ鹿剩斐?人死亡,40人受傷;2014年北京市某大街燃?xì)夤艿佬孤┢鸹鹗鹿剩?名群眾被輕度灼傷,29輛消防車輛,200余名消防指戰(zhàn)員到場處置連續(xù)奮戰(zhàn)10小時(shí),成功抑爆處置[4];2017年松原市某路段燃?xì)夤艿佬孤┍ㄊ鹿?,造?人死亡、89人受傷[5];2019年長春市某小區(qū)居民樓燃?xì)庑孤┍ㄊ鹿?,造?人死亡,3人受傷;2020年新余市某公司燃?xì)庑孤┍ㄊ鹿?,造?人死亡,6人受傷。
以上燃?xì)庑孤┮l(fā)的事故發(fā)人深省,滅火救援一線的戰(zhàn)斗人員應(yīng)該予以高度重視,認(rèn)真妥善地做好應(yīng)急救援處置工作。因此,結(jié)合近年來燃?xì)庑孤┍ㄊ鹿氏谰仍幹冒咐?,梳理分析事故的?zāi)害特點(diǎn)和處置經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步提高隊(duì)伍安全高效處置燃?xì)庑孤┦鹿誓芰?、有效確保人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
(三)居民燃?xì)夥N類及理化特性
目前全國居民燃?xì)庵饕ㄌ烊粴?、液化石油氣和煤氣三種:
(1)天然氣主要由甲烷(85%)和少量乙烷(9%)、丙烷(3%)、氮(2%)和丁烷(1%)組成,天然氣與空氣混合后,能形成爆炸性混合氣體,爆炸極限為5%~15%,遇明火即可發(fā)生爆炸,在空氣中含量達(dá)到9.5%時(shí)爆炸威力最大[6]。天然管道容易實(shí)現(xiàn)長期、穩(wěn)定、連續(xù)的供應(yīng)。在一定程度上易造成持續(xù)和大量的燃?xì)庑孤?,混合氣體,造成更大范圍的爆炸性氣體空間,使事故的波及范圍擴(kuò)大。
(2)液化石油氣為無色氣體或黃棕色液體,有特殊氣味,具有易燃易爆性,主要成分丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等,氣態(tài)時(shí)密度比空氣大,約為空氣的1.5倍,氣化時(shí)體積擴(kuò)大250~300倍,易在低洼處積聚形成爆炸性氣體,爆炸極限2%~10%,遇明火即發(fā)生爆炸。
(3)民用煤氣為無色、具有特殊氣味(硫化氫臭雞蛋氣味)的氣體,有毒,具有易燃易爆性,主要成分烴類、氫氣和一氧化碳等,密度比空氣小,能與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限4.5%~40%,煤氣中的一氧化碳成分能與人體中的血紅素結(jié)合,使血液失去送氧能力,從而造成全身組織,尤其是中樞神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重缺氧,輕者產(chǎn)生中毒癥狀,重者造成死亡。
在2015年6月28日上午,上海市政府聯(lián)合行業(yè)集團(tuán)舉辦了“上海實(shí)現(xiàn)城市燃?xì)馓烊粴饣眱x式,正式宣告了上海燃?xì)獠饺肓恕叭烊粴饣睍r(shí)代。
二、城市燃?xì)庑孤┰蚍治?/p>
(一)管道腐蝕老化
燃?xì)夤艿栏g老化穿孔,其主要表現(xiàn)形式有:(1)長期置于潮濕及腐蝕性介質(zhì)中;(2)外壁防腐由于施工質(zhì)量或外來破壞等原因形成破損點(diǎn)后,與土壤接觸形成腐蝕;(3)內(nèi)壁因傳輸介質(zhì)的腐蝕成分造成腐蝕。
(二)管道遭施工破壞
施工破壞主要是指其他單位的野蠻施工給燃?xì)夤艿涝斐赏獠總?。常見的地下燃?xì)夤艿朗┕て茐念愋陀校海?)地基勘探破壞管道;(2)挖掘機(jī)挖斷管道;(3)路面打夯機(jī)震斷管道;(4)破壞管道地基,導(dǎo)致管道發(fā)生不均勻沉降斷裂等。
(三)工程質(zhì)量欠佳
(1)施工質(zhì)量差,未嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求,造成管道先天性缺陷,運(yùn)行中發(fā)生腐蝕、斷裂,形成漏氣;(2)管材質(zhì)量差,運(yùn)行中因強(qiáng)度、厚度等不足而導(dǎo)致管道漏氣發(fā)生。
(四)燃?xì)馐褂貌划?dāng)
城市燃?xì)馐鹿时容^多發(fā)的是居民家庭,因?yàn)榫用竦拇中拇笠猓袝r(shí)候操作錯(cuò)誤和長時(shí)間不在廚房造成燃?xì)獾男孤丁?/p>
三、城市燃?xì)庑孤┨幹秒y點(diǎn)
(一)現(xiàn)場引爆源多,隔絕難度大
來自消防救援人員的主要引爆源有:通信設(shè)備的信號、消防器材金屬部件摩擦產(chǎn)生的火花(如水帶接頭、消防腰帶頭)等。
來自社會(huì)人員的主要引爆源有:電器開關(guān)的火花、聲控?zé)糇詥?dòng)、電冰箱繼電器自啟動(dòng)(注:當(dāng)冰箱內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度后,繼電器就會(huì)切斷冰箱電源;當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度,繼電器就會(huì)接通電源啟動(dòng)冰箱壓縮機(jī),產(chǎn)生火星引起爆炸)、通信設(shè)備的信號、來往車輛的尾氣、打火機(jī)或點(diǎn)煙器等直接火源、化纖衣物材料摩擦產(chǎn)生的火花、金屬物件摩擦產(chǎn)生的火花、其他高溫運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備等。
然而,電力公司、燃?xì)夤镜綀鐾枰欢螘r(shí)間,無法第一時(shí)間斷電、斷氣以降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
(二)泄漏燃?xì)庖讛U(kuò)散,警戒難度大
泄漏燃?xì)怆S風(fēng)向擴(kuò)散,影響區(qū)域較廣,這就要求警戒區(qū)域設(shè)置需根據(jù)氣象條件和現(xiàn)場濃度變化及時(shí)調(diào)整。且就日常處置經(jīng)驗(yàn)來看,燃?xì)庑孤┦鹿侍幹猛鶗?huì)引起居民圍觀,如果是主干道路地下燃?xì)夤艿佬孤┦鹿?,還容易導(dǎo)致道路交通擁堵。如何科學(xué)劃定警戒區(qū)域,并有序疏散現(xiàn)場車輛及人員,是燃?xì)庑孤┦鹿侍幹玫囊淮箅y點(diǎn)。
(三)輿論壓力較大,社會(huì)影響嚴(yán)重
燃?xì)饩哂幸兹家妆匦?,一旦發(fā)生爆炸,勢必造成很大的社會(huì)影響。在爆炸發(fā)生后,現(xiàn)場群眾在不了解詳細(xì)情況下,通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)表事故現(xiàn)場照片、視頻,妄加議論燃?xì)庑孤┦鹿尸F(xiàn)場發(fā)展?fàn)顟B(tài)和處置進(jìn)展情況,特別是人員傷亡情況,極易造成網(wǎng)絡(luò)輿情,對社會(huì)穩(wěn)定引起負(fù)面影響。
四、城市燃?xì)庑孤┨幹靡c(diǎn)
(一)計(jì)算燃?xì)庑孤┝?/p>
計(jì)算泄漏量,對把握事故危險(xiǎn)性、輔助現(xiàn)場決策具有較大參考意義。
1.公式法計(jì)算泄漏量[7]
則每小時(shí)泄漏量Q=qm÷ρ
注:qm為泄漏質(zhì)量流量,單位kg/h;
ρ為天然氣密度,取值0.73為kg/m3;
p2為管道中點(diǎn)處(標(biāo)號2)壓力,單位Pa;
d為管道直徑,單位m;
低壓:<0.1MPa;高壓:0.1~0.4MPa。
2.圖表法簡算泄漏量
根據(jù)城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范10.2.1條文規(guī)定:用戶室內(nèi)燃?xì)夤艿赖淖罡邏毫Σ粦?yīng)大于表10.2.1的規(guī)定。
考慮商住樓情形,假設(shè)最不利情況,設(shè)燃?xì)夤艿缐毫?.4MPa。在管道設(shè)計(jì)壓力為0.4MPa時(shí),每小時(shí)泄漏量(Q)與泄露小孔直徑(d),對應(yīng)關(guān)系滿足如下曲線[7]:
(二)對現(xiàn)場實(shí)施全方位、不間斷檢測
消防救援力量到達(dá)現(xiàn)場后,應(yīng)積極與泄漏事故的當(dāng)事人進(jìn)行有關(guān)情況的確定,并組織精干力量進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行偵察, 確定燃?xì)庑孤┑臐舛惹闆r、區(qū)域內(nèi)被困人數(shù)和傷亡情況。同時(shí),有效利用氣象儀、可燃?xì)怏w檢測儀等偵檢儀器對事故現(xiàn)場進(jìn)行全方位、不間斷檢測,以便及時(shí)找到燃?xì)庑孤┑脑?、區(qū)域、流動(dòng)方向和擴(kuò)散范圍,為制訂行動(dòng)方案和救援措施提供依據(jù)。因?yàn)樘烊粴獗戎剌p,要特別加強(qiáng)對建筑頂部間隙處、豎井等燃?xì)庖追e聚處的檢測。
(三)合理劃分警戒
到場后,車輛于上風(fēng)向200米[8]處、車頭向外停靠。迅速詢問知情人現(xiàn)場具體情況,并落實(shí)個(gè)人防護(hù)。派遣一組人員進(jìn)行不間斷檢測,由外向內(nèi)依次設(shè)置安全區(qū)(上風(fēng)向200米處)、輕危區(qū)、重危區(qū)(天然氣爆炸下限為5%,取其爆炸下限50%~60%濃度處)。泄漏安全距離劃分如圖2所示。安全區(qū)為人員疏導(dǎo)及各參戰(zhàn)力量集結(jié)區(qū)域,發(fā)揮現(xiàn)場民警、保安、居委會(huì)工作人員的作用,禁止無關(guān)人員進(jìn)入輕危區(qū);輕危區(qū)為中間緩沖地帶,提供人員疏散及器材運(yùn)輸路徑,落實(shí)個(gè)人防護(hù);重危區(qū)為精干攻堅(jiān)人員作業(yè)區(qū),落實(shí)個(gè)人防護(hù),嚴(yán)格控制自身引爆源及攻堅(jiān)作業(yè)人數(shù),全程應(yīng)保持低姿狀態(tài),攻堅(jiān)作業(yè)時(shí)盡量尋找掩體掩護(hù)。
(四)消除引爆源頭
(1)途中聯(lián)系指揮中心對接電力、燃?xì)?、通訊部門,遠(yuǎn)程切斷事故地點(diǎn)電、氣及通訊信號(手機(jī)基站、有線電話、有線網(wǎng)絡(luò)等),并要求到場協(xié)助處置。行車途中注意觀察,不得盲目選擇行車路線,應(yīng)從上風(fēng)向駛向警情地點(diǎn)。
(2)在燃?xì)狻㈦娏緵]有第一時(shí)間實(shí)施斷氣、斷電的情況下,依托小區(qū)作戰(zhàn)信息卡相關(guān)信息,由消防救援人員實(shí)施斷氣斷電?,F(xiàn)階段,靜安消防救援支隊(duì)已將居民燃?xì)夤艿篱y門位置、小區(qū)總配電間位置等內(nèi)容作為日常小區(qū)調(diào)研工作的主要內(nèi)容之一,如圖3所示。
(3)在安全區(qū)內(nèi)利用車載擴(kuò)音器、手持式擴(kuò)音器;在重危區(qū)內(nèi)使用塑料套袋封裝的擴(kuò)音器,對群眾作疏散及防爆提示。禁絕現(xiàn)場一切明火,嚴(yán)禁危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)穿帶釘鞋和化纖衣服、使用非防爆電子產(chǎn)品、打開電器開關(guān)、攜帶金屬物件等行為。
(4)所有處置人員必須著防靜電內(nèi)衣,佩戴阻燃頭套、搶險(xiǎn)手套,確保皮膚無裸露部位。除去身上一切可能產(chǎn)生火花的金屬物品、化纖衣物、不防爆的電子產(chǎn)品,使用電臺時(shí)外套封閉的塑料套袋,照明時(shí)使用防爆燈具,進(jìn)行破拆時(shí)使用無火花工具。
(5)進(jìn)行人員疏散時(shí),要求現(xiàn)場民警、居委會(huì)人員輔助做好統(tǒng)計(jì)、登記,堅(jiān)決做到“只出不進(jìn)”。及時(shí)提醒人員疏散速度,防止人員因快速奔跑而產(chǎn)生靜電火花。
(五)稀釋現(xiàn)場燃?xì)鉂舛?/p>
1.出水稀釋濃度
先期到場力量及時(shí)鋪設(shè)水幕水帶、屏風(fēng)水槍,架設(shè)水槍、水炮、水驅(qū)動(dòng)排煙機(jī),利用開花或噴霧射流,稀釋驅(qū)散泄漏區(qū)域的燃?xì)?,加?qiáng)重點(diǎn)區(qū)域空氣流動(dòng)。鋪設(shè)水帶時(shí)接口注意輕接輕放或下墊軟衣物,有條件的情況下用布條扎緊接口處,避免水帶接頭在地面摩擦產(chǎn)生火花。必須設(shè)置不少于兩路不同來源的供水線路,同時(shí)安排好應(yīng)急處置小組。在已泄漏且穩(wěn)定燃燒的現(xiàn)場,且無法關(guān)閉閥門和堵漏時(shí),嚴(yán)禁盲目撲滅火焰,防止形成爆炸混合物引發(fā)爆炸。
2.通風(fēng)稀釋濃度
在室內(nèi)燃?xì)庑孤┦鹿侍幹弥?,通風(fēng)降低現(xiàn)場燃?xì)鉂舛戎陵P(guān)重要。攻堅(jiān)人員需在開花或噴霧水槍掩護(hù)下展開行動(dòng),按先下風(fēng)后上風(fēng)的順序打開門、窗以及通風(fēng)口。考慮通風(fēng)口即是泄壓口,開啟門窗時(shí)必須位于門窗側(cè)方或利用實(shí)體墻、建筑構(gòu)件進(jìn)行掩護(hù)。
(六)攻堅(jiān)作業(yè)
攻堅(jiān)組人員要嚴(yán)格落實(shí)個(gè)人防護(hù),并確保人員精干,每組不應(yīng)超過3人,行進(jìn)時(shí)腳步要輕、穩(wěn),不得隨意碰撞、挪動(dòng)物件。前往泄漏核心區(qū)時(shí),應(yīng)側(cè)身貼墻行進(jìn),做好轉(zhuǎn)身臥倒準(zhǔn)備,遇到爆炸征兆來不及撤離時(shí)就近臥倒,頭向外、臉向下。要事先明確緊急撤離的信號和撤離路線,在收到撤離指令后,迅速撤離核心作業(yè)區(qū)。
1.謹(jǐn)慎實(shí)施內(nèi)攻破拆
在實(shí)施救援行動(dòng)中,能不破拆的堅(jiān)決不破拆,必須要強(qiáng)行破拆的,要使用防爆器材裝備,并鋪設(shè)來源不同的兩路供水線路,在水槍掩護(hù)下實(shí)施破拆。嚴(yán)禁操作人員位于門窗等泄壓口正面。
2.關(guān)閥堵漏作業(yè)
在處置燃?xì)庑孤┦鹿蕰r(shí),如果泄漏點(diǎn)的上一級閥門易找到且能夠有效關(guān)閉,則可采取關(guān)閉閥門的措施,阻斷泄漏。如果泄漏點(diǎn)的上一級閥門短時(shí)間內(nèi)不能找到或不能有效關(guān)閉、切斷氣源,則應(yīng)立即實(shí)施堵漏。堵漏必須在工程技術(shù)人員的指導(dǎo)下實(shí)施,管道的堵漏方式可以根據(jù)不同的泄漏口形狀而定,當(dāng)泄漏口為砂眼時(shí),使用螺絲加黏合劑進(jìn)行堵漏;當(dāng)泄漏口為縫隙時(shí),使用外封式堵漏袋、金屬封套管、電磁式堵漏工具組、堵漏夾具等堵漏;當(dāng)泄漏口為孔洞時(shí),使用木楔、堵漏夾具、粘貼式堵漏密封膠等堵漏;當(dāng)泄漏口為裂口時(shí),使用外封式堵漏袋、電磁式堵漏工具組、粘貼式堵漏密封膠堵漏。也可視情采用石棉板、包扎帶、墊片、橡皮塞、棉紗、紙板等無火花工具及黏合劑。在實(shí)施堵漏的過程中,必須使用開花或噴霧射流全程掩護(hù)[9]。
五、結(jié)語
城市燃?xì)庑孤┨幹檬禽^為復(fù)雜的,我們雖然對其處置要點(diǎn)進(jìn)行了初步的研究探討,但是任何一個(gè)處置現(xiàn)場都不是理論推演,只有不斷地通過學(xué)習(xí)與實(shí)踐,總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn),才能對今后的滅火與救援工作不斷進(jìn)行完善和提高。
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作者簡介:
夏明仁(1978—),男,現(xiàn)任上海消防總隊(duì)靜安區(qū)消防救援支隊(duì)副支隊(duì)長兼滅火救援指揮部部長,主要從事隊(duì)伍的執(zhí)勤訓(xùn)練組織指導(dǎo)工作。長期在特勤中隊(duì)任職,參加過數(shù)千起的滅火救援指揮,參加過靜安區(qū)教師樓公寓火災(zāi)撲救、2008年的四川汶川抗震救援等一系列重特大災(zāi)害事故處置。